›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (7): 1847-1855.doi: 10.16285/j.rsm.2015.07.004

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

西安地区地裂缝带Q3原状黄土流变特性试验研究

邓亚虹1, 2, 3,李 丽1, 4,慕焕东1, 2,王 鹏5,李飞霞1   

  1. 1. 长安大学 地质工程系,陕西 西安 710054;2. 长安大学 国土资源部岩土工程开放研究实验室,陕西 西安 710054; 3. 长安大学 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西 西安 710054;4. 甘肃省交通科学研究院有限公司,甘肃 兰州 730050; 5. 甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院,甘肃 兰州 730050
  • 收稿日期:2014-04-01 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-13
  • 作者简介:邓亚虹,男,1978年生,博士,副教授,主要从事土动力学及岩土工程方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(No. 41002106,No. 41372327);甘肃省交通运输厅科技项目(No. 2012-03)。

Experimental research on rheological properties of Q3 intact loess within ground fissures belt in Xi'an region

DENG Ya-hong1, 2, 3,LI Li1, 4,MU Huan-dong1, 2,WANG Peng5,LI Fei-xia1   

  1. 1. Department of Geology Engineering, Chang'an University, Xi'an, Shaanxi 710054, China; 2. Open Research Laboratory of Geotechnical Engineering of Ministry of Land and Resources, Chang'an University, Xi'an, Shaanxi 710054, China; 3. Key Laboratory of Western China Mineral Resources and Geological Engineering of Ministry of Education, Chang'an University, Xi'an, Shaanxi 710054, China; 4. Gansu Transportation Research Institute Co., Ltd., Lanzhou, Gansu 730050, China; 5. Third Geological and Mineral Exploration Institute of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Lanzhou, Gansu 730050, China
  • Received:2014-04-01 Online:2015-07-11 Published:2018-06-13

摘要: 汾渭盆地是我国乃至世界上地裂缝最为发育、灾害最为严重的地区。考虑在漫长的地质历史过程中黄土的流变特性对地裂缝破裂扩展模式的影响,采用分级循环加卸载方式,对西安地区长安地裂缝(fc1)带Q3原状黄土进行了不同围压下的固结不排水三轴流变特性试验,得到了地裂缝带Q3原状黄土的蠕变加、卸载曲线和应变速率与时间关系曲线。试验结果表明,不同围压下地裂缝带Q3原状黄土表现为低应力下为减速蠕变,高应力下为减速蠕变和等速蠕变的特征。并基于统一流变力学模型理论,建立了适用于西安地区地裂缝带Q3原状黄土的三维蠕变本构模型,获得了相应的本构模型参数。该成果为研究隐伏地裂缝破裂扩展模式及其力学机制奠定了基础。

关键词: 地裂缝带, Q3原状黄土, 流变试验, 蠕变本构, 参数辨识

Abstract: The Fenhe River-Weihe River Basin is one of the areas with the most developed ground fissures and related geohazards in China and even in the world. The effect of the rheological properties of loess during the long geological history is considered as the fracture extension mode of ground fissures. Applying stepwise loading and cyclic unloading, a series of consolidated undrained triaxial tests is conducted on Q3 intact loess sampled from Chang'an ground fissures belt in Xi'an region, to examine the rheological properties of the loess with different confining pressures. The loading and unloading creep curves, strain rate vs. time curves of Q3 intact loess within ground fissures are obtained. The experimental results show that the Q3 intact loess is featured with slow creep under low stress and slow creep or constant creep under high stress. Based on the unified rheological theory, a three-dimensional creep constitutive model which is suitable for Q3 intact loess within ground fissures belt in Xi'an region is established; and parameters of the model are obtained. The results lay a foundation for studying the fracture extension model of concealed ground fissures and the mechanism behind.

Key words: ground fissures belt, Q3 intact loess, rheological test, creep constitutive, parameter identification

中图分类号: 

  • TU 444
[1] 李 鑫, 刘恩龙, 侯 丰, . 考虑温度影响的冻土蠕变本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 624-631.
[2] 刘泉声, 罗慈友, 陈自由, 刘 鹤, 桑昊旻, 万文恺, . 现场岩体三轴流变试验设备研制[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 473-479.
[3] 范 宁,年廷凯,赵 维,鲁 双,宋 雷,印 萍,. 海底泥流的流变试验及强度模型[J]. , 2018, 39(9): 3195-3202.
[4] 赵 娜,周 密,何晓民. 掺砾黏土样的大型三轴流变特性试验研究[J]. , 2015, 36(S1): 423-429.
[5] 王艳芳 ,蔡正银 ,周治刚 ,关云飞,. k0固结条件下淤泥土排水蠕变特性研究[J]. , 2015, 36(8): 2243-2248.
[6] 王延平 ,许 强 ,郑 光 ,郑海君,. 速度倒数法滑坡预警模型流变试验研究[J]. , 2015, 36(6): 1606-1614.
[7] 丁靖洋 ,周宏伟 ,陈 琼 ,刘 迪 ,刘建锋,. 盐岩流变损伤特性及本构模型研究[J]. , 2015, 36(3): 769-776.
[8] 王新刚 ,胡 斌 ,连宝琴 ,祝 凯 ,余宏明,. 西藏邦铺矿区花岗岩剪切流变本构研究及其开挖边坡长期稳定性分析[J]. , 2014, 35(12): 3496-3502.
[9] 周秋娟 ,陈晓平 . 典型基坑开挖卸荷路径下软土三轴流变特性研究[J]. , 2013, 34(5): 1299-1305.
[10] 王 宇 ,李建林 ,邓华锋 ,王瑞红 . 软岩三轴卸荷流变力学特性及本构模型研究[J]. , 2012, 33(11): 3338-3344.
[11] 赵旭峰,孙 钧. 海底隧道风化花岗岩流变试验研究[J]. , 2010, 31(2): 403-406.
[12] 郭小红,梁 巍,于洪丹,曹俊杰,陈卫忠. 跨海峡海底隧道风化槽围岩力学特性研究[J]. , 2010, 31(12): 3778-3783.
[13] 傅鹤林,吴小策,何贤锋. 山涧软土的流变工程特性试验研究[J]. , 2009, 30(S2): 54-59.
[14] 侯公羽. 岩石蠕变变形的混沌特性研究[J]. , 2009, 30(7): 1909-1914.
[15] 谷任国,房营光. 软土流变的物质基础及流变机制探索[J]. , 2009, 30(7): 1915-1919.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 王 刚,李术才,王明斌. 渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究[J]. , 2009, 30(9): 2843 -2849 .
[2] 刘玉成,曹树刚,刘延保. 可描述地表沉陷动态过程的时间函数模型探讨[J]. , 2010, 31(3): 925 -931 .
[3] 介玉新,杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[4] 杨建民,郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[5] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[6] 叶 飞,朱合华,何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[7] 罗 强 ,王忠涛 ,栾茂田 ,杨蕴明 ,陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[8] 王云岗 ,章 光 ,胡 琦. 斜桩基础受力特性研究[J]. , 2011, 32(7): 2184 -2190 .
[9] 龚维明,黄 挺,戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .
[10] 汪成兵. 均质岩体中隧道围岩破坏过程的试验与数值模拟[J]. , 2012, 33(1): 103 -108 .